CN112614716B - 一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，涉及断路器领域，包括安装于断路器内的端子套管一和端子套管二，所述端子套管二下端连接有导电柱且其下端通过轴一转动连接导电开关片，所述端子套管一内设有导电螺柱且其电性连接导电构件，所述导电构件上还装有夹紧装置用以夹紧具有高电阻率的电弧触头二且电弧触头二电性连接导电构件并配合电弧触头一使用，所述电弧触头一外侧设有灭弧室，通过设置上电弧流道、下电弧流道以及相互交错的肋，给电磁吹出线圈通电，将电弧沿着流道高速驱动，从而加速了电弧向灭弧室内部移动，同时设置了突出电极，电弧撞击突出电极时，会附着在突出电极上，然后快速转移到流道一上，起到了快速引弧的作用。

Description

一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置

技术领域

本发明涉及断路器领域，特别涉及一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置。

背景技术

现有的轨道交通中的断路器中都会设置灭弧装置，防止断路器失效，引发安全隐患，但往往由于电弧在装置内存留时间长、熄灭速度慢，没有及时熄灭，从而超过断路器的极限将其击穿或烧毁使断路器失效，因此，需要提供一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：

一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，包括安装于断路器内的端子套管一和端子套管二，所述端子套管二下端连接有导电柱且其下端通过轴一转动连接导电开关片，所述导电开关片一端通过轴二转动连接操作杆，另一端设有电流承载触头和具有高电阻率的电弧触头一，所述端子套管一内设有导电螺柱且其电性连接导电构件，所述导电构件上安装有弯曲接触件且二者下端设有与电流承载触头配合使用的载流触头，所述载流触头转动连接于导电构件下端的弯曲部上，且与所述弯曲接触件上安装的压缩弹簧下端接触，所述导电构件上还装有夹紧装置用以夹紧具有高电阻率的电弧触头二且电弧触头二电性连接导电构件并配合电弧触头一使用，所述电弧触头一外侧设有灭弧室。

优选的，所述灭弧室包括由抗电弧绝缘材料构成的侧壁一、侧壁二和数个设置于侧壁一、侧壁二上的肋，且所述的肋相互交错；

所述灭弧室的上下边缘还设有一对导电的上电弧流道和下电弧流道，所述上电弧流道包括首尾连接的流道一、流道二和流道三，且三者之间设有两个绝缘间隔件一，最靠近电弧起始区域的流道一呈U形，且其U形区域设有电磁吹出线圈一，所述电磁吹出线圈一一端连接适配器，另一端连接流道一的最内端，所述适配器电性连接导电螺柱，所述上电弧流道上还设有电磁吹出线圈二和电磁吹出线圈三，且二者的两端分别连接至两个不同绝缘间隔件一的两侧；

所述下电弧流道包括首尾连接的流道四、流道五和流道六且三者之间设有两个绝缘间隔件二，最靠近电弧起始区域的流道四呈U形，且其U形的区域设有电磁吹出线圈四，所述电磁吹出线圈四一端通过导电带连接至导电柱，另一端连接流道四内端，所述流道四下端设有绝缘隔离物，所述下电弧流道上还设有电磁吹出线圈五和电磁吹出线圈六，且二者的两端分别连接至两个不同绝缘间隔件二的两侧。

优选的，所述的电磁吹出线圈一、电磁吹出线圈二、电磁吹出线圈三、电磁吹出线圈四、电磁吹出线圈五和电磁吹出线圈六均设置有与其绝缘的中心定位的芯，并附接到安装于侧壁一外表面上的极靴。

优选的，所述电弧触头一的相对侧设置有一对突出电极，所述突出电极安装在流道一上。

优选的，所述下电弧流道的相对侧设置有粘合的面板一和面板二，所述面板一和面板二分别夹在下电弧流道的侧向边缘与侧壁一、侧壁二之间。

优选的，所述面板一和面板二上涂有氧化铝涂层。

优选的，所述流道一、流道二、流道三、流道四、流道五和流道六材质为黄铜，且其暴露于电弧的表面均涂有难熔金属层。

优选的，所述难熔金属层为铝层或钨层。

本发明有益效果：通过设置上电弧流道、下电弧流道以及相互交错的肋，使得电弧进入灭弧室后被纵向与横向的拉长冷却，通过设置电磁吹出线圈并给其通电，使得极靴会提供一个垂直于电弧路径的磁场，并且该磁场与电弧周围的磁场发生反应，从而产生合力，该合力将电弧沿着流道高速驱动，从而加速了电弧向灭弧室内部移动，加速了电弧向上电弧流道和下电弧流道区域以及相互交错的肋形成的多个锯齿形通道内被拉长并冷却、熄灭，同时设置了突出电极，使得电弧触头一和电弧触头二之间引出的电弧撞击突出电极时，会附着在突出电极上，然后快速转移到流道一上，起到了快速引弧的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中沿2-2位置的剖示图。

图3为图1中沿3-3位置的剖示图。

图4为本发明中流道一的结构示意图。

图5为本发明中沿5-5位置的剖示图。

其中，1-端子套管一，2-端子套管二，3-导电柱，4-导电开关片，5-轴一，26-轴二，24-操作杆，6-载流触头一，7-电弧触头一，1a-导电螺柱，8-导电构件，9-弯曲接触件，10-载流触头二，12-弯曲部，9a-压缩弹簧，14-夹紧装置，13-电弧触头二，20-灭弧室，21-侧壁一，22-侧壁二，23-肋，30-上电弧流道，31-下电弧流道，32-流道一，33-流道二，34-流道三，36-绝缘间隔件一，40-电磁吹出线圈一，41-适配器，37-电磁吹出线圈二，38-电磁吹出线圈三，49-流道四，50-流道五，51-流道六，52-绝缘间隔件二，45-电磁吹出线圈四，56-导电带，57-绝缘隔离物，46-电磁吹出线圈五，47-电磁吹出线圈六，59-芯一，61-极靴一，62-芯二，63-极靴二，60-突出电极，80-面板一，81-面板二，83-氧化铝涂层，65-难熔金属层，69-A区域，70-B区域。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例

如图1至图5所示，一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，包括安装于断路器内的端子套管一1和端子套管二2，所述端子套管二2下端连接有导电柱3且其下端通过轴一5转动连接导电开关片4，所述导电开关片4一端通过轴二26转动连接操作杆24，另一端设有载流触头一6和具有高电阻率的电弧触头一7，所述端子套管一1内设有导电螺柱1a且其电性连接导电构件8，所述导电构件8上安装有弯曲接触件9且二者下端设有与载流触头一6配合使用的载流触头二10，所述载流触头二10转动连接于导电构件8下端的弯曲部12上，且与所述弯曲接触件9上安装的压缩弹簧9a下端接触，所述导电构件8上还装有夹紧装置14用以夹紧具有高电阻率的电弧触头二13且电弧触头二13电性连接导电构件8并配合电弧触头一7使用，所述电弧触头一7外侧设有灭弧室20。

在本实施例中，所述灭弧室20包括由抗电弧绝缘材料构成的侧壁一21、侧壁二22和数个设置于侧壁一21、侧壁二22上的肋23，且所述的肋23相互交错；

所述灭弧室20的上下边缘还设有一对导电的上电弧流道30和下电弧流道31，所述上电弧流道30包括首尾连接的流道一32、流道二33和流道三34，且三者之间设有两个绝缘间隔件一36，最靠近电弧起始区域的流道一32呈U形，且其U形区域设有电磁吹出线圈一40，所述电磁吹出线圈一40一端连接适配器41，另一端连接流道一32的最内端，所述适配器41电性连接导电螺柱1a，所述上电弧流道30上还设有电磁吹出线圈二37和电磁吹出线圈三38，且二者的两端分别连接至两个不同绝缘间隔件一36的两侧，所述电磁吹出线圈一40、电磁吹出线圈二37、电磁吹出线圈三38以及流道一32、流道二33、流道三34彼此串联连接；

所述下电弧流道31包括首尾连接的流道四49、流道五50和流道六51且三者之间设有两个绝缘间隔件二52，最靠近电弧起始区域的流道四49呈U形，且其U形的区域设有电磁吹出线圈四45，所述电磁吹出线圈四45一端通过导电带56连接至导电柱3，另一端连接流道四49内端，所述流道四49下端设有绝缘隔离物57，避免短路，所述下电弧流道31上还设有电磁吹出线圈五46和电磁吹出线圈六47，且二者的两端分别连接至两个不同绝缘间隔件二52的两侧，所述电磁吹出线圈四45、电磁吹出线圈五46、电磁吹出线圈六47以及流道四49、流道五50和流道六51彼此串联连接。

在本实施例中，所述的电磁吹出线圈一40、电磁吹出线圈二37、电磁吹出线圈三38、电磁吹出线圈四45、电磁吹出线圈五46和电磁吹出线圈六47均设置有与其绝缘的中心定位的芯，并附接到安装于侧壁一21外表面上的极靴，例如，电磁吹出线圈一40具有芯一59，芯一59附接到图1中用虚线示出的极靴一61，电磁吹出线圈二37设置有与芯二62，并附接到图1中用虚线示出的极靴二63。

在本实施例中，所述电弧触头一7的相对侧设置有一对突出电极60，所述突出电极60安装在流道一32上，所述的突出电极60由耐电弧性材料制成，当电弧触头一7和电弧触头二13之间引出的电弧撞击突出电极60时，会附着在突出电极60上，然后快速转移到流道一32上，起到了快速引弧的作用。

在本实施例中，所述下电弧流道31的相对侧设置有粘合的面板一80和面板二81，所述面板一80和面板二81分别夹在下电弧流道31的侧向边缘与侧壁一21、侧壁二22之间。

在本实施例中，所述面板一80和面板二81上涂有氧化铝涂层83，能够提高灭弧室20的电流阻断能力，面板一80和面板二81材质为云母，云母具有极高的电阻率，即使周围空气湿度很高，也不受影响。

在本实施例中，所述流道一32、流道二33、流道三34、流道四49、流道五50和流道六51材质为黄铜，且其暴露于电弧的表面均涂有难熔金属层65。

在本实施例中，所述难熔金属层65为铝层或钨层，且由于在图4中的A区域69和B区域70中电弧暴露量更大，因此A区域69和B区域70的铝层或钨层相对其它区域更厚。

向上拉起操作杆24时，导电开关片4逆时针转动实现电路中断，通过向下驱动操作杆24可以使导电开关片4沿顺时针方向转动，电路闭合，所述操作杆24由绝缘材料制成，电弧触头一7和电弧触头二13用的材料与载流触头二10和载流触头一6的材料相比，具有高电阻率，因此，当导电开关片4处于闭合位置时，大部分电路电流流过载流触头二10和载流触头一6，只有当逆时针方向驱动导电开关片4来打开断路器时，电弧触头二13才会承载明显的电流，产生电弧，电弧进入灭弧室20靠近虚线29表示的位置时，通过设置上电弧流道30和下电弧流道31，同时给电磁吹出线圈通电，极靴会提供一个垂直于电弧路径的磁场，并且该磁场与电弧周围的磁场发生反应，从而产生合力，该合力将电弧沿着流道高速驱动，从而加速了电弧向灭弧室20内部移动，加速了电弧向上电弧流道30和下电弧流道31区域以及相互交错的肋23形成的多个锯齿形通道内被拉长并冷却、熄灭。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，其特征在于，包括安装于断路器内的端子套管一(1)和端子套管二(2)，所述端子套管二(2)下端连接有导电柱(3)且其下端通过轴一(5)转动连接导电开关片(4)，所述导电开关片(4)一端通过轴二(26)转动连接操作杆(24)，另一端设有载流触头一(6)和具有高电阻率的电弧触头一(7)，所述端子套管一(1)内设有导电螺柱(1a)且其电性连接导电构件(8)，所述导电构件(8)上安装有弯曲接触件(9)且二者下端设有与载流触头一(6)配合使用的载流触头二(10)，所述载流触头二(10)转动连接于导电构件(8)下端的弯曲部(12)上，且与所述弯曲接触件(9)上安装的压缩弹簧(9a)下端接触，所述导电构件(8)上还装有夹紧装置(14)用以夹紧具有高电阻率的电弧触头二(13)且电弧触头二(13)电性连接导电构件(8)并配合电弧触头一(7)使用，所述电弧触头一(7)外侧设有灭弧室(20),所述灭弧室(20)包括由抗电弧绝缘材料构成的侧壁一(21)、侧壁二(22)和数个设置于侧壁一(21)、侧壁二(22)上的肋(23)，且所述的肋(23)相互交错；

所述灭弧室(20)的上下边缘还设有一对导电的上电弧流道(30)和下电弧流道(31)，所述上电弧流道(30)包括首尾连接的流道一(32)、流道二(33)和流道三(34)，且三者之间设有两个绝缘间隔件一(36)，最靠近电弧起始区域的流道一(32)呈U形，且其U形区域设有电磁吹出线圈一(40)，所述电磁吹出线圈一(40)一端连接适配器(41)，另一端连接流道一(32)的最内端，所述适配器(41)电性连接导电螺柱(1a)，所述上电弧流道(30)上还设有电磁吹出线圈二(37)和电磁吹出线圈三(38)，且二者的两端分别连接至两个不同绝缘间隔件一(36)的两侧；

所述下电弧流道(31)包括首尾连接的流道四(49)、流道五(50)和流道六(51)且三者之间设有两个绝缘间隔件二(52)，最靠近电弧起始区域的流道四(49)呈U形，且其U形的区域设有电磁吹出线圈四(45)，所述电磁吹出线圈四(45)一端通过导电带(56)连接至导电柱(3)，另一端连接流道四(49)内端，所述流道四(49)下端设有绝缘隔离物(57)，所述下电弧流道(31)上还设有电磁吹出线圈五(46)和电磁吹出线圈六(47)，且二者的两端分别连接至两个不同绝缘间隔件二(52)的两侧。

2.根据权利要求1中所述的一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，其特征在于：所述的电磁吹出线圈一(40)、电磁吹出线圈二(37)、电磁吹出线圈三(38)、电磁吹出线圈四(45)、电磁吹出线圈五(46)和电磁吹出线圈六(47)均设置有与其绝缘的中心定位的芯，并附接到安装于侧壁一(21)外表面上的极靴。

3.根据权利要求2中所述的一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，其特征在于：所述电弧触头一(7)的相对侧设置有一对突出电极(60)，所述突出电极(60)安装在流道一(32)上。

4.根据权利要求3中所述的一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，其特征在于：所述下电弧流道(31)的相对侧设置有粘合的面板一(80)和面板二(81)，所述面板一(80)和面板二(81)分别夹在下电弧流道(31)的侧向边缘与侧壁一(21)、侧壁二(22)之间。

5.根据权利要求4中所述的一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，其特征在于：所述面板一(80)和面板二(81)上涂有氧化铝涂层(83)。

6.根据权利要求1中所述的一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，其特征在于：所述流道一(32)、流道二(33)、流道三(34)、流道四(49)、流道五(50)和流道六(51)材质为黄铜，且其暴露于电弧的表面均涂有难熔金属层(65)。

7.根据权利要求6中所述的一种轨道交通车辆控制电路用断路器的快速灭弧装置，其特征在于：所述难熔金属层(65)为铝层或钨层。